I 2009 dækkede Bt-varianter omkring 45 % af verdens bomuldsareal og gav 30–40 % højere udbytte end konventionel bomuld. Det betyder, at over halvdelen af verdens bomuldsproduktion i dag stammer fra Bt-bomuld. Flere udviklingslande har oplevet økonomiske gevinster, og i Indien har især kvinder i landbruget fået forbedrede levevilkår. Selvom Bt-bomuld ikke dyrkes i Danmark, kan tøj, der sælges på det danske marked, fortsat indeholde Bt-bomuld.
Bt-toxin
Bt-toxin er et protein, som ødelægger tarmcellerne hos mange insekter. Når tarmen nedbrydes, dør insektet. Bt-bomuld gør det derfor muligt at reducere brugen af kemiske pesticider. Bt-toxin har længe været brugt som sprøjtemiddel i både konventionelt og økologisk landbrug. Ulempen ved sprøjtning er, at midlet kun rammer de insekter, der befinder sig uden på planten. Da bomuldslarver ofte lever inde i planten, kan sprøjtning være nødvendig op til 15 gange pr. sæson, dette undgås ved at få planten til selv at producere toxinet.
Genmodificerede planter med Bt-toxin kritiseres dog for to hovedproblemer:
-
Insekter kan udvikle resistens mod giften.
-
Langtidsvirkningerne for miljøet er endnu ukendte.
For at begrænse resistens dyrkes Bt-planter med flere varianter af toxinet. Hvis et insekt bliver resistent over for én variant, dræbes det sandsynligvis af en anden. Derudover skal landmænd etablere såkaldte refugier – områder (20–50 % af marken) med samme afgrøde uden Bt-toxin. Her må almindelige pesticider bruges. Insekter fra refugiet, som ikke er resistente, kan parre sig med eventuelle Bt-resistente insekter fra Bt-planterne. Afkommet bliver oftest ikke-resistent, fordi resistens-genet er recessivt (se figur 2). Dog kan to heterozygote insekter producere Bt-resistent afkom, så refugier mindsker, men forhindrer ikke helt, resistensudvikling.
Nogle spørgsmål tager udgangspunkt i teori fra resten af materialet.
-
Hvordan kan β-caroten være til gavn i udviklingslandene?
-
Hvordan kan det lade sig gøre, at få en risplante til at danne β-caroten i frøhviden?
-
Hvilken opgave har
generne psy, crt1 og
lcy i den gyldne ris? Findes nogle af
generne også i almindelig ris?
-
Hvilken kritik er der rejst af den gyldne ris?
-
Giv et eksempel på et genteknologisk værktøj, som forskerne kunne bruge for at teste, at de nye
gener faktisk var indsat i risplanten?
-
Forklar hvorfor der var behov for at lave den nye variant gylden ris 2.0.
-
Hvordan fandt forskerne på at indsætte et nyt psy-gen i gylden ris 2.0 ?
-
De lokale dyrkningsforhold for ris i Asien er meget varierende, og forskellige rissorter er populære alt efter hvor, man er. Hvordan kunne man tage højde for det, hvis man vil tilbyde bønderne ’den gyldne ris’ tilpasset lokale forhold?
Case: Geden som en moderne medicinalfabrik
Det færdige produkt, rekombinant humant antithrombin (rhAT), er godkendt i både EU og USA. Før denne udvikling, blev AT udvundet fra menneskeligt donorblod. Dette er en dyr og begrænset ressource, da 20.000 blodportioner kun giver 1 kg AT. En transgen ged kan derimod producere ca. 1 kg rhAT årligt, som oprenses fra mælken og fremstilles som tørt pulver til behandling. Samtidig undgås risikoen for overførsel af sygdomme som HIV eller Creutzfeldt-Jakob fra donorblod.
Design af ekspression
For at få geder til kun at producere humant antithrombin (rhAT) i mælken, hvor vi kan udvinde stoffet og ikke i deres øvrige celler, blev genet indsat lige efter promoteren for mælkeproteinet β-kasein. Denne promoter er kun aktiv i mælkekirtlerne, så rhAT dannes og udskilles i mælken på samme måde som naturlige mælkestoffer.
DNA’et med det nye gen blev injiceret i befrugtede ægceller, som derefter blev indsat i hungeder, der fungerede som rugemødre. Efter fødslen blev en hanged med det ønskede gen identificeret ved at analysere DNA’et, bl.a. ved hjælp af Southern blotting. Da kun hunner producerer mælk, kan hangeden ikke selv bruges til at producere rhAT, men den kan videregive de modificerede gener ved parring med almindelige hungeder. De bedste afkom producerede omkring 2 g rhAT pr. liter mælk.
Processen har dog ikke været uden problemer, herunder sterilitet, geder der stoppede med at give mælk for tidligt, samt ændret glykosylering sammenlignet med menneskets (dog viste proteinet sig stadig at være funktionelt). Derudover vil en eventuel forestilling om at kunne udstyre AT-mangel-patienter med frisktappet rhAT-gedemælk vil ikke virke, hvor praktisk tiltalende det end lyder. rhAT vil, ligesom andre proteiner, blive nedbrudt i fordøjelsessystemet. rhAT skal altså gives intravenøst (i blodbanen) og skal derfor først oprenses fra mælken.
